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FSAE赛车复合材料悬架的设计与研究
| 论文题名： | FSAE赛车复合材料悬架的设计与研究 |
| 关键词： | FSAE赛车;碳纤维复合材料;悬架系统;运动特性 |
| 摘要： | 随着我国汽车行业的迅速发展和人民生活品质的提高,对于汽车的要求不再局限于代步工具,而是更加追求汽车带来的速度与激情。于是各式各样的赛车运动相继产生,赛车文化逐渐进入人们的生活。2010年,中国举办了首届大学生方程式(FSAE)赛车比赛,很多高校相继展开了对于FSAE赛车的研究、制造与调试。为了促进中国大学生方程式赛车的快速发展,本文基于哈尔滨工业大学(威海)HRT车队实际车型对FSAE赛车悬架进行了研究。 根据FSAE赛车结构、布置、尺寸相关要求及设计规范,确定了悬架系统的类型、车轮定位参数、悬架几何参数等,以此为基础对整个悬架进行了初步设计,并建立了悬架系统的三维模型。 分析碳纤维复合材料在赛车悬架中的应用,对碳纤维上下横臂与铝制接头的连接方式及相关实验方案进行了制定,通过正交实验的设计方法对胶粘的连接方式做力学实验验证,利用极差分析法分析实验结果,得到粘接强度的影响因素的影响程度次序,研究了碳纤维管与金属制件的连接方法与工艺,为碳纤维复合材料在赛车悬架上的应用提供了有力的依据。 基于Adams/Car模块,建立了FSAE赛车前后悬架的仿真模型,对前后悬架进行了运动仿真分析,得到车轮定位参数、轮距和侧倾中心高度等重要参数的变化规律。基于Adams/Insight模块,选择车轮定位参数、轮距和侧倾中心高度作为优化设计的目标变量,对设计变量进行优化,通过对优化前后结果对比分析,验证了优化的必要性。 为了研究FSAE赛车的动态特性,基于Adams/Car模块,建立了FSAE赛车整车仿真模型,包括前后悬架模型、转向模型、动力与传动模型、轮胎模型、制动模型等。基于整车模型进行定半径转弯实验仿真和蛇行穿越实验仿真,验证整车模型准确性及不足转向特性,根据仿真结果分析偏频变化对操纵稳定性的影响,以及分析不同车速进行蛇形穿越实验时整车的操控性和稳定性。 |
| 作者： | 范学梅 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 任殿波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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